51單片機交通燈課設

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上 西安石油大學單片機控制臨時交通燈班級：電信1502 小組成員： 趙勃 權偉力 艾克拜爾 2017.12.7臨時交通燈設計原因隨著經濟發(fā)展，汽車數量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通擁塞已成為一個國際性的問題。因此，設計可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統有極大的現實必要性。根據交通燈在實際控制中的特點，結合單片機的控制功能，提出了一種用單片機自動控制交通燈的簡易方法。設計中包括硬件電路的設計和程序設計兩大步驟，對單片機學習中的幾個重要內容都有涉足。單片機的應用正在不斷深入，單片機可以用來仿真各個系統。在自動控制的單片機應用系統中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅

2、單片機方面知識是不夠的，還應根據具體硬件結構軟硬件結合，加以完善。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現這井然秩序呢？對于路口信號燈出現問題或者需要進行道路施工，時，臨時信號燈就變得非常重要，在沒有紅綠燈的交通路口也可以放置臨時信號燈，來調節(jié)交通，對于社會有很大幫助。 1.課題任務及主要實現內容本系統由單片機系統、數碼管顯示、交通燈顯示系統組成。系統除基本的交通功能外，還具有倒計時。東西、南北兩個干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、綠、黃三色的指示燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。程序開始運行先南北段通行、東西段

3、禁止60s，后東西段通行、南北段禁止60s，依此循環(huán)。 系統分三種工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通過三個按鈕“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互轉化。正常模式：直行時間顯示數碼管顯示60。此時南北段直行通行（綠燈）、東西段禁止（紅燈）60s，倒計時到3s時，黃燈亮，提醒人們注意了。然后是東西段通行（綠燈），南北段禁行（紅燈），一直循環(huán)下去。繁忙模式：南北段、東西段的通行時間改為30s，其它與正常模式類似。特殊模式：特殊模式紅燈全亮，倒計時20s，到最后3秒黃燈閃3次后并轉入正常模式。2. 原理分析交通燈顯示的理論分析倒計時顯示的理論分析：利用定時器中斷，設TH0=TH1(65536

4、-50000)/256，即每0.05秒中斷一次。每到第20次中斷即過了20*0.05秒1秒時，產生一次參數傳遞，使時間的計數值減1，便實現了倒計時的功能。3.單片機選擇與外圍接口部件根據課題任務的要求，該系統具有交通燈的顯示功能，倒計時功能，改變時間設定功能，所以把系統分為幾個模塊，包括倒計時顯示器、交通信號燈、控制模塊。系統硬件框圖如下圖2-1： 交通燈發(fā)光源選取發(fā)光簡稱為LED，在此處設計中我們用他來模擬紅綠黃交通燈，普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應速度快、壽命長等優(yōu)點，可用各種直流、交流、等電源驅動點亮。它屬于電流控制型，使用時需串接合適的限流電阻

5、。LED顯示器由七個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段LED顯示器，此外，顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以dp表示），用于顯示小數點。通過七段發(fā)光二極管的不同組合，可以顯示多種數字、字母或者其他符號。動態(tài)顯示采用多路復用技術的動態(tài)掃描顯示方式，利用人眼的暫留效應和發(fā)光二極管發(fā)光時間的長短，發(fā)光的亮度等因素。. 發(fā)光二極管模擬紅綠燈 它是的一種，可以把電能轉化成，常簡寫為LED。發(fā)光與普通二極管一樣是由一個組成，也具有。當給發(fā)光二極管加上后，從P區(qū)注入到N區(qū)的和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結附近數微米內分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產生自發(fā)輻射的熒光。不同的中電子和空穴所處的能量狀

6、態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或的二極管。 發(fā)光二極管的約5伏。它的正向很陡，使用時必須串聯限流以控制通過管子的。單片機c51管腳目前在單片機系統中，應用較廣泛的微處理器芯片主要為8XC5X系列單片機。該系列單片機均采用標準MCS-51內核，硬件資源相互兼容，品類齊全，功能完善，性能穩(wěn)定，體積小，價格低廉，貨源充足，調試和編程方便，所以應用極為廣泛。若采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內部具有4KB ROM存儲空間，能于3V的超低電壓工作，而且與MCS-51系列單片機完全兼容， 圖3-1 STC89

7、C51引腳圖引腳如圖3-1所示：VCC：40號管腳 供電電壓。 GND：20號管腳接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8個TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4個TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLA

8、SH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接

9、收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為STC89C52的一些特殊功能口，如下表3-1所示： P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的

10、。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。 /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H- FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 看門狗設置在單片機構成的系統中，由于單片機的工作有可能受到外界的干擾，造成程序跑飛，從而陷入死循環(huán)，程序的正常運行被打斷，由單片機控制的系統便無法繼續(xù)工作，這樣會造成整個系統陷入癱瘓狀態(tài)，發(fā)生不可預料的后果，所以出于對單片機程序的運行的狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，便考慮一種的專用的監(jiān)測芯片用于監(jiān)測單